4TH-ORDER PARTIAL DIFFERENTIAL EQUATION, NONLOCAL PROBLEM, INTEGRAL CONDITIONS OF 1ST AND 2ND KIND, GENERALIZED SOLUTION, SOBOLEV SPACE, A PRIORI ESTIMATES
Идентификаторы и классификаторы
В настоящее время задачи с нелокальными условиями для уравнений с частными производными продолжают привлекать внимание исследователей. Интерес к этому классу задач обоснован необходимостью построения математических моделей, отвечающих потребностям современного естествознания [1; 2]. Вскоре после выхода статей [3; 4], положивших начало систематическим исследованиям нелокальных задач с интегральными условиями, появился ряд работ, в которых в том или ином качестве присутствуют нелокальные интегральные условия: либо вместо граничных [5–16], либо в качестве условий переопределения в обратных задачах [17; 18]. В большинстве из упомянутых работ изучены задачи для параболических и гиперболических уравнений второго порядка.
Список литературы
1. Самарский А.А. О некоторых проблемах теории дифференциальных уравнений // Дифференциальные уравнения. 1980. T. 16, № 11. C. 1925-1935. URL: https://www.mathnet.ru/rus/de4116.
2. Ba_zant Zden_ek P., Jir_asek Milan. Nonlocal Integral Formulation of Plasticity And Damage: Survey of Progress // Journal of Engineering Mechanics. 2002. Vol. 128, issue 11. P. 1119-1149. :11(1119). DOI: 10.1061/(ASCE)0733-9399(2002)128 EDN: YJFPFA
3. Cannon J.R. The solution of the heat equation subject to the specification of energy // Quarterly of Applied Mathematics. 1963. № 21. P. 155-160. DOI: 10.1090/qam/160437
4. Камынин Л.И. Об одной краевой задаче теории теплопроводности с неклассическими граничными условиями // Журнал вычислительной математики и математической физики. 1964. Т. 4, № 6. С. 1006-1024. URL: https://www.mathnet.ru/rus/zvmmf7694.
5. Ионкин Н.И. Решение одной краевой задачи теории теплопроводности с неклассическим краевым условием // Дифференциальные уравнения. 1977. Т. 13, № 2. С. 294-304. URL: https://www.mathnet.ru/rus/de2993.
6. Gordeziani D.G., Avalishvili G.A. Solutions of Nonlocal Problems for One-dimensional Oscillations of the Medium // Mat. Modelir. 2000. Vol. 12, № 1. P. 94-103. URL: https://www.mathnet.ru/rus/mm832.
7. Korzyuk V.I., Kozlovskaya I.S., Naumavets S.N. Classical Solution of a Problem with Integral Conditions of the Second Kind for the One-Dimensional Wave Equation // Differential Equations. 2019. Vol. 55, issue 3. P. 353-362. DOI: 10.1134/S0012266119030091 EDN: LUFMLQ
8. Moiseev E.I., Korzyuk V.I., Kozlovskaya I.S. Classical Solution of a Problem with an Integral Congition for the One-Dimensional Wave Equation // Partial Differential Equations. 2014. Vol. 50. P. 1364-1377. DOI: 10.1134/S0012266114100103 EDN: UFWBGZ
9. Pulkina L.S. Initial-boundary value problem with a nonlocal boundary condition for a multidimensional hyperbolic equation // Differential equations. 2008. Vol. 44. P. 1119-1125. DOI: 10.1134/S0012266108080090 EDN: LLOFUX
10. Скубачевский А.Л., Стеблов Г.М. О спектре дифференциальных операторов с областью определения, не плотной в L2(0; 1): // Доклады Академии наук. 1991. Т. 321, № 6. С. 1158-1163. URL: https://www.mathnet.ru/rus/dan5707.
11. Ashyralyev A., Aggez N. On the Solution of Multipoint NBVP for Hyperbolic Equation with Integral Condition // Malaysian Journal of Mathematical Sciences. 2012. Vol. 6, № Suppl. P. 111-121. URL: item.asp?id=20986386. EDN: RRGJMX
12. Кожанов А.И. О разрешимости некоторых пространственно нелокальных краевых задач для линейных гиперболических уравнений второго порядка // Математические заметки. 2011. Т. 90, № 2. C. 254-268. DOI: 10.4213/mzm8626 EDN: RLRHJX
13. Avalishvili G., Avalishvili M., Gordeziani D. On Integral Nonlocal Boundary Value Problems for some Partial Differential Equations // Bulletin of the Georgian National Academy of Sciences. 2011. Vol. 5, № 1. P. 31-37. URL: http://science.org.ge/old/moambe/5-1/31-37%20Avalishvili.pdf. EDN: PLXDCF
14. Beilin S.A. On a mixed nonlocal problem for a wave equation // EJDE. 2006. Vol. 2006, № 103. P. 1-10. URL: https://ejde.math.txstate.edu/Volumes/2006/103/beilin.pdf.
15. Bouziani A. On the solvability of parabolic and hyperbolic problems with a boundary integral condition // International Journal of Mathematics and Mathematical Sciences. 2002. Vol. 31, issue 4. P. 201-213. DOI: 10.1155/S0161171202005860
16. Иванчов Н.И. Краевые задачи для параболического уравнения с интегральными условиями // Дифференциальные уравнения. 2004. Т. 40, № 4. С. 547-564. URL: https://www.mathnet.ru/rus/de11062.
17. Cannon J.R., Lin Y. Determination of a parameter p(t) in some quasi-linear parabolic differential equations // Inverse Problems. 1988. Vol. 4, no. 1. P. 35-45. DOI: 10.1088/0266-5611/4/1/006
18. Камынин В.Л. Обратная задача определения младшего коэффициента в параболическом уравнении при условии интегрального наблюдения // Математические заметки. 2013. Т. 94, № 2. C. 207-217. DOI: 10.1134/S0001434613070201 EDN: RLRMZR
19. Богатов А.В., Гилев А.В., Пулькина Л.С. Задача с нелокальным условием для уравнения четвертого порядка с кратными характеристиками // Вестник российских университетов. Математика. 2022. Т. 27, № 139. C. 214-230. DOI: 10.20310/2686-9667-2022-27-139-214-230 EDN: AHJFOU
20. Пулькина Л.С. Краевые задачи для гиперболического уравнения с нелокальными условиями 1-го и 2-го рода // Известия вузов. Математика. 2012. № 4. C. 74-83. URL: item.asp?id=17309554. EDN: OOUKMT
21. Pulkina L.S. Nonlocal problems for hyperbolic equations from the viewpoint of strongly regular boundary conditions // EJDE. 2020. Vol. 2020, no. 01-132. P. 1-20. DOI: 10.58997/ejde.2020.28 EDN: CTWHZK
22. Pulkina L.S. Nonlocal Problems for Hyperbolic Equations // Parasidis, I.N., Providas, E., Rassias, T.M. (eds.) Mathematical Analysis in Interdisciplinary Research. Springer Optimization and Its Applications. 2021. Vol. 179. Springer, Cham. P. 619-640. DOI: 10.1007/978-3-030-84721-0_28
23. Дмитриев В.Б. Нелокальная задача с интегральными условиями для волнового уравнения // Вестник Самарского государственного университета. 2006. № 2 (42). C. 15-27. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/nelokalnaya-zadacha-s-integralnymi-usloviyami-dlya-volnovogo-uravneniya/viewer.
24. Гординг Л. Задача Коши для гиперболических уравнений. Москва: Изд-во иностранной литературы. 1961. 120 с. URL: https://ikfia.ysn.ru/wp-content/uploads/2018/01/Gording1961ru.pdf.
25. Ладыженская О.А. Краевые задачи математической физики. Москва: Наука, 1973. 409 с. URL: https://djvu.online/file/Rh97R3cVXNcZE.
Выпуск
Другие статьи выпуска
РЕШЕНИЕ ОБРАТНОЙ ЗАДАЧИ ИНТЕРПРЕТАЦИИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИНДИКАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ НЕФТЯНЫХ ПЛАСТОВ ПРИ НАЛИЧИИ КАНАЛОВ НИЗКОГО ФИЛЬТРАЦИОННОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ
В настоящее время существует проблема истощения запасов легкодобываемой нефти. Для поддержания темпов добычи углеводородов в разработку вовлекаются трудноизвлекаемые запасы, значительную часть которых составляют сверхвысоковязкие нефти, добыча которых занимает относительно малую долю в мировом нефтепромысле в связи со сложностью процесса. Методы, существующие на данный момент, не позволяют с достаточной степенью эффективности производить извлечение тяжелой и сверхтяжелой нефти из пластов. Использование такого метода, как сверхвысокочастотное воздействие, не получило широкого распространения на нефтепромысле, так как для определения оптимальных параметров воздействия необходимо использовать моделирование, что вызывает затруднения с учетом ряда проблем, связанных с особенностью метода. В данной работе рассматривается моделирование процесса сверхвысокочастотного воздействия для повышения эффективности процесса добычи нефти. Статья посвящена моделированию процесса сверхвысокочастотного волнового воздействия на нефтяной пласт с учетом физико-химических параметров залежей в пласте, таких как теплопроводность, диэлектрическая проницаемость нефти и воды (с учетом ее солености) в пласте, в рамках метода с использованием сверхвысокочастотного воздействия впервые определяется величина экранирования материалом труб данного воздействия и оптимальные параметры источника излучения, параметры конструкций труб скважин для эффективного воздействия на залежи нефти с минимальными потерями. Цель работы состоит в определении оптимальных параметров источника сверхвысокочастотного воздействия для достижения рентабельных значений коэффициента извлечения нефти. Применяется физико-математическая модель сверхвысокочастотного воздействия на пласт, основанная на законах электродинамики и плотности объемного тепловыделения в уравнении теплопроводности. Получены зависимости величины экранирования сверхвысокочастотного излучения эксплуатационной трубой скважины от ее толщины, зависимость величины экранирования сверхвысокочастотного излучения эксплуатационной трубой скважины от толщины щели перфорации в данной трубе и зависимость радиуса проникновения электромагнитных волн в пласт от показателя поглощения электромагнитного излучения в пласте. Установлено существование минимального радиуса проникновения СВЧ-излучения в пласт для достижения рентабельных значений коэффициента извлечения нефти свыше 30 %, составляющего 57 м, а также определен показатель поглощения СВЧ-излучения пластом, позволяющий достичь указанного значения радиуса проникновения СВЧ-излучения в пласт.
В статье предложена и реализована процедура восстановления асимптотического разложении полей напряжений, деформаций и перемещений в анизотропных материалах, обобщающих решение Уильямса для линейно упругих изотропных материалов, на основании конечно-элементного решения задачи о деформировании образца с дефектом в анизотропном ортотропном материале в приближении плоской задачи теории упругости. Коэффициенты разложения поля напряжений вблизи вершины трещины в анизотропном материале определяются с помощью переопределенного метода, предложенного изначально для восстановления асимптотического разложения из экспериментальных данных фотоупругого исследования. В настоящей работе данный метод распространен на анизотропные материалы с различными видами симметрии, и новизна предлагаемого подхода заключается в реконструкции асимптотического разложения из конечно-элементного решения для компонент тензора напряжений в узлах конечно-элементной сетки, что позволяет не исключать их поля перемещений составляющие, отвечающие перемещениям тела как абсолютно твердого тела. В предлагаемом подходе можно непосредственно в схеме переопределенного метода использовать данные конечно-элементных вычислений. Показано, что коэффициенты высших приближений надежно определяются посредством переопределенного метода, основанного на поле напряжений, найденном из конечно-элементного анализа.
Проведены исследования влияния температурных напряжений на частоты собственных колебаний прямоугольных пластин при различных условиях закрепления с помощью аналитического метода и компьютерного моделирования методом конечных элементов. Установлено, что с ростом температуры частота собственных колебаний уменьшается. Наличие температурных напряжений оказывает существенное влияние на изменение частоты колебаний. Сделан вывод, что наибольшее изменение претерпевают низшие частоты. Кроме этого, с ростом температуры меняется форма колебаний
Работа посвящена особенностям смены устойчивости медленных инвариантных многообразий сингулярно возмущенных систем обыкновенных дифференциальных уравнений. Необходимо отметить, что смена устойчивости инвариантных многообразий может протекать по различным сценариям. Кроме двух хорошо известных сценариев этого явления в данной работе рассматривается еще один сценарий. Для демонстрации особенностей смены устойчивости медленных инвариантных многообразий по этому сценарию предложен ряд примеров. Получена теорема существования точного инвариантного многообразия со сменой устойчивости для некоторого класса сингулярно возмущенных систем обыкновенных дифференциальных уравнений
Работа посвящена решению задачи о критических условиях для автокаталитической модели горения с учетом расхода реагента и окислителя. Анализ математической модели данного процесса методами геометрической теории сингулярных возмущений показал, что существуют два основных типа режимов горения: режим медленного горения и режим теплового взрыва. Промежуточным между ними является критический режим. В статье получено условие протекания критического режима в виде асимптотического представления соответствующего значения параметра системы, отражающего теплоотвод из реакционной фазы
В недавней статье В.В. Капустина было построено пространство де Бранжа, элементом которого является выражение, содержащее кси-функцию Римана; были найдены каноническая система с диагональным гамильтонианом и обобщенное преобразование Фурье, соответствующие пространству. В данном кратком сообщении рассматривается аналогичное пространство де Бранжа с некоторыми предпочтительными изменениями и приводятся связанные с ним формулы; также выписываются гамильтониан и обобщенное преобразование Фурье.
Издательство
- Издательство
- Самарский университет
- Регион
- Россия, Самара
- Почтовый адрес
- 443086, Самара, Московское шоссе, 34,
- Юр. адрес
- 443086, Самара, Московское шоссе, 34,
- ФИО
- Богатырев Владимир Дмитриевич (Ректор)
- E-mail адрес
- rector@ssau.ru
- Контактный телефон
- +7 (846) 3351826
- Сайт
- https://www.ssau.ru/